多方法测定猪心脏主动脉根部解剖参数的比较研究

黄海涛，王永武，周永新，邵 杰，邵志红，梅运清

(1.同济大学附属同济医院胸心外科，上海 200065;2.同济大学附属同济医院放射科，上海 200065)

经皮介入主动脉瓣膜置换为难以耐受体外循环手术的患者提供了一种新的治疗方法。猪的心脏解剖生理与人的相近似，因而成为了主动脉瓣膜支架研制中理想的实验动物。目前，对主动脉根部的测量主要采用低熔点石蜡灌注测量法、增强CT扫描测量法及直接测量法，增强CT扫描由于在活体检测，各项指标符合生理状况，本研究在于比较石蜡灌注测量法、直接测量法是否与增强CT扫描同样符合生理状况，为主动脉瓣膜支架的设计提供可靠的形态学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

健康小香猪12例，雌雄不限，体质量20～25 kg，46号石蜡4 kg(上海新诺化工有限公司)，数字显示式恒温水浴箱，游标卡尺，医用天平，解剖器械，CT，泛影葡胺等。

1.2 方法

1.2.1 测量参数 测定的参数包括:左右冠脉开口下缘距瓣环最低点，主动脉根部不同高度的周径(窦管交界上1 cm处，窦管交界处，主动脉窦中部，主动脉窦基底部)

1.2.2 增强CT扫描测量(图1、2)12只小香猪采用3%的戊巴比妥钠腹腔麻醉后，右侧腹股沟置入双腔深静脉置管，胺碘酮静脉点滴控制心律在60～80次/min，高压注射器注入泛影葡胺，行增强CT扫描，并三维重建。测量各项参数。

图1 增强CT扫描断层图Fig.1 Enhanced CT scan of swine heart

图2 CT三维重建断层图Fig.2 Three-dimension reconstruction of a swine heart

1.2.3 低熔点石蜡灌注测量(图3、4) 处死12只小香猪，取出带升主动脉的心脏，洗净心脏内的血块，分离出主动脉、主肺动脉、左肺静脉、右肺静脉，结扎两侧肺静脉。医用天平测量心脏质量。通过肺动脉结扎线悬吊心脏，将主动脉于头臂静脉处切断，距切断5 mm处透壁缝合预置一荷包线，将46号石蜡放在铝制饭盒内于50℃恒温水浴箱内熔化。

从主动脉用8 kPa(60 mmHg)的压力注入液态石蜡，使主动脉根部充盈。待石蜡凝固(10 min)，沿右冠和无冠交界处切开主动脉壁，取出石蜡模具。用游标卡尺和湿丝线测量参数。

1.2.4 直接测量 12只小香猪新鲜带升主动脉的心脏标本取出石蜡后，用游标卡尺和湿丝线测量参数。

1.3 统计学处理

2 结 果

12例小香猪带升主动脉心脏，质量(176.67±21.98)g。小香猪左右冠脉开口下缘距瓣环最低点的距离及主动脉根部不同高度的周径，通过3种不同的方法测量，结果见表1。低熔点石蜡灌注测量值与增强CT扫描测量值接近，各参数两者比较差异无统计学意义(P＞0.05)，而直接测量值较增强CT扫描测量值偏低，各参数两者比较差异有统计学意义(P＜0.05)。

表1 小香猪主动脉根部参数Tab.1 Comparison of anatomical parameters of swine aortic root by 3 different methods (mm)

3种方法测得左冠脉开口下缘到瓣环最低点的距离均比右冠脉开口下缘到瓣环最低点的距离明显短，且差异具有统计学意义(P＜0.05)，见表2。

表2 小香猪冠脉开口下缘距瓣环Tab.2 Comparison of distance between the below edge of coronary artery and valve ring by 3 different methods (mm)

3 讨 论

经皮介入主动脉瓣膜置换为难以耐受体外循环手术的患者提供了一种新的治疗方法。国外已有多家中心进入了动物实验及临床研究阶段。课题组在国内较早开展经皮介入主动脉瓣膜置换的研究［1-2］。猪的心血管系统的解剖结构、冠脉血管的分布和心脏/体质量等生物学特性与人类有极大的相似性［3］，是用于心血管介入及手术动物实验研究较理想的实验对象。本课题组以小香猪为实验对象，拟设计与主动脉根部形态一致的带瓣膜支架，对小香猪主动脉根部的参数进行测量。目前对主动脉根部的测量主要采用低熔点石蜡灌注测量法、增强CT扫描测量法及直接测量法，增强CT扫描由于在活体检测，各项指标符合生理状况，本研究采用这3种测量方法对主动脉根部参数分别进行测量，观察石蜡灌注测量法、直接测量法是否与增强CT扫描测量法同样符合生理状况。

本研究首先对12只实验用小香猪心脏进行增强CT扫描并进行三维重建，测量获得活体状态下的主动脉根部解剖学参数。此法是主动脉根部在生理血压的充盈状态下进行测量，测量结果符合生理状态。

对12只离体带升主动脉的小香猪心进行46号石蜡灌注制作主动脉根部模型，并在石蜡模型上测量主动脉根部解剖学参数。结果显示低熔点石蜡灌注测量值与增强CT扫描测量值接近。46号石蜡熔点只有47℃，具有流动性好、可灌注到细微部位、能在常温下凝固、有一定的机械强度、不与组织相容、易于脱模、凝固后体积变化不大、填充完整等注模材料特点［4］。最后采用 Kunzelman 等［5］的方法进行直接测量，直接测量值较增强CT扫描测量值及低熔点石蜡灌注测量值明显偏低。张杨杨等［6］用46号石蜡灌注家猪心，对正常家猪房间隔周围重要结构进行形态学观察，结果显示石蜡模具测量值比实物直接测量值稍大一些，并有统计差异，说明传统测量方法无法校正心腔排空后组织收缩而引起的心脏尺寸变化，而石蜡灌注测量法可得出接近生理状态的心腔内实际值。

本研究结果显示左冠脉开口下缘到瓣环最低点的距离比右冠脉开口下缘到瓣环最低点的距离短，为主动脉瓣膜支架的袖口状设计提供重要的解剖学证据;同时主动脉根部不同高度的测量数据也为主动脉瓣膜支架的整体形态设计提供了可靠的解剖学参数。

由此可见，低熔点石蜡灌注测量值与增强CT扫描测量值相近，比直接测量更接近生理状态，由于其操作简便，无需复杂的设备和昂贵的药品，易于推广使用。

［1］ 周永新，邵杰，孙林，等.带瓣膜血管内支架的研制及体外性能测试［J］.同济大学学报:医学版，2008，29(6):54-57.

［2］ 周永新，王永武，梅运清，等.自膨式带瓣膜主动脉瓣支架对冠脉影响的体外研究［J］.中华医学杂志，2009，89(20):1435-1437.

［3］ Schwartz RS，Holmes DR.Pigs，Dogs，Baboons，and Man:lessons for stenting from animal studies［J］.J Inter Cardiol，1994，7(4):355-368.

［4］ 张伟，应大君，孙建森，等.版纳微型猪近交系心脏的解剖观察［J］.中国修复重建外科杂志，2003，17(1):69-72.

［5］ Kunzelman KS，Grande KJ，David TE，et al.Aortic root and valve relationships［J］.J Thorac Cardiovasc Surg，1994，107:162.

［6］ 张杨杨，王永武，张倞，等.猪心脏房间隔解剖参数测定［J］.实验动物与比较医学，2007，27(4):244-245.